设计世界

  • 家
  • 文章
    • 3 d CAD
    • 电子•电
    • 紧固和连接
    • 工厂自动化
    • 线性运动
    • 运动控制
    • 测试和测量
    • 传感器
  • 3 d CAD模型
    • PARTsolutions
    • TraceParts
  • 领导
    • 2020年获奖者
    • 2019年获奖者
    • 飞跃奖
  • 资源
    • 订阅
    • 数字问题
      • EE世界数字问题
    • 设计工程的未来
    • 飞跃奖
    • MC²运动控制教室
    • 运动设计指南库
    • 播客
    • 供应商
    • 在线研讨会
  • 女性在工程
  • 电子书/技术提示
  • 视频
  • 新冠肺炎

2016年编码器集成:新的安装模式,网络,等等

通过世界编辑器设计|2016年5月19日,

分享

这是未经编辑的会议记录:2016年编码器集成:新模式的安装,网络,和更多
点击此处观看按需演示文稿。

丽莎Eitel:
大家好,欢迎来到今天的网络研讨会:2016年编码器集成新模式的安装,网络和更多。由《设计世界》杂志和编码器产品公司出品。我叫丽莎·艾特尔。我是《设计世界》杂志的工程师兼编辑。在我们开始之前,让我解释一下你们如何参与今天的演讲。

首先,如果您在今天的会话中有任何技术困难,请简单地在网络研讨会控制台上询问帮助。此外,在本网络研讨会上获取来自当今的会话,推文或发布的社交和分享信息,以及帖子与#dwwebinar加入对话。

我们欢迎您的问题,只要在您的网络研讨会控制台的问题窗口中输入您的问题。在主要演讲之后的问答环节中,我们会回答尽可能多的问题。请随时输入你们的问题。如果你稍后要观看这段视频,你仍然可以提问。他们会提交给我们,我们会尽快回复你。

简单介绍一下我。我是Lisa Eitel,《设计世界》的高级编辑,拥有克利夫兰州立芬恩学院(现为Washkewicz College)的机械工程理学学士学位。我已经做了14年的技术写手。今天,我为Design World介绍电机、驱动、运动控制和机械动力传动,并担任我们本地首届机器人竞赛的评委。

我们的赞助商,编码器产品公司,是一个运动传感器的设计师和制造商。今天,它是北美最大的私营编码器制造商,生产增量式和绝对式旋转编码器。最初的Cube编码器的发明者,第一个光电专用集成电路制造商;和第一个包括柔性安装空心轴编码器。它的总部和制造地都在爱达荷州。

今天加入我们的还有来自Encoder产品公司的Steve Dilts。史蒂夫是爱达荷州总部的业务发展经理。他会在网络研讨会上给我们一个很好的总结关于什么时候指定磁编码器模块。自2006年加入EPC以来,他曾担任技术销售、分销商关系和营销方面的职务。在加入公司之前,Steve是一家医疗和个人护理产品制造商的销售和市场总监。当他不工作的时候,经常可以看到他坐在1941年的福特拖拉机上绅士般地耕作。

在本次网络研讨会中,我们将介绍最新的旋转位置编码器。我们将探索机械编码器、光学编码器、磁编码器和电容编码器的优势,以及在过去几年中增加了哪些功能。以满足这些[绝望的00:03:08]应用,如在电梯中跟踪车厢位置和行程,在数控设备的机床轴上。

接下来,我们将回顾旋转位置编码器的物理排列,包括安装和轴承选项、外壳、额定值和模块化设置,这些已经变得越来越可定制。然后我们给出一些消费级设计、工业设置和商业反馈应用的例子,以及每种应用的最常见的物理排列。

最后,我们非常简要地接触到控制电子和编码器信号,并比较问题和测量模式,以及插值和信号处理的选项。然后我们定义和解释信号退化,自动增益控制的基本功能,以及与一般编码器相关的控制集成。

在过去几年中,旋转编码器的所有子类型都增加了许多功能。无论子类型,只是在这里回顾,旋转编码器输出或增量或绝对信号,以提供位置和速度的反馈。增量信号是[列车00:04:29]的高波和低波,表示运动,但不是具体的位置。相比之下,绝对编码器确实指示旋转存取的位置随着运动被跟踪。

机械编码器实际上更像旋转开关,但有数字输出。你可以在左上角看到一个例子。它们在非跟踪消费品、医疗和健身设备以及航空电子设备中都很常见。分辨率是根据不同位置的投掷角度来定义的,例如一圈30个位置。

进入旋转编码器的实际运动控制应用是我们在这里的重点。电容式编码器主要由CUI制造,使用低电流,这是一个高效的选择,为高频发射机供电,在信号到达接收器之前,通过蚀刻盘间歇地调制信号,所以这是一个相当普遍的设计。接收器读取电容变化,ASIC将其转换成角值,分辨率为每转4096步。

今天最常见的旋转编码器是光学编码器。早期的版本在光源和传感头之间有易碎的玻璃盘。如今越来越普遍的是更坚固的版本。如今,这种圆盘可以是蚀刻金属、钢化玻璃或工程塑料。

另一个值得注意的是,集成电子也使这些编码器更加坚固。例如,EPC的光电asic技术,在右下角,是一个单一的芯片结合了所有的传感器板组件,包括一个电路上的光电传感器。这提高了对微粒和电子噪音的抵抗力。

另一个趋势是磁性和磁性限制性编码器。在某种程度上,这要归功于基于这种感知的新设计。这些传感器的共同迭代有一个围绕车轮的磁条阵列,传感器上的两个通道跟踪对磁条,并输出差分信号。一些设计使用嵌入式微处理器。这些都是运行的信号处理软件,以及获得准确和动态响应,这可以媲美光学设计。在某些情况下,从光电元件到固态电子元件的测量测试,意味着这些编码器可以更小、更可靠。

如果你想了解更多信息,请访问motioncontrol-chips.com你可以搜索编码器趋势,得到一些专家的分析。您只需要更改使用编码器的软件的性能特征,而不需要进行物理更改,这样就可以更容易地为较少的设计妥协(如果有的话)的项目定制此类编码器。这就形成了一个更广泛的行业趋势,大数据和物联网,以及更多预防性维护的趋势。

物理排列,它们是用于连接和耦合的一系列动作。我们得到了密封选择。我们不会陷入困境,或住房选择。IP67额定值,爆炸证明或可以根据应用程序指定的功能阵列。

只有右下角的深度潜水,您可以看到一个分解的视图。这是一个Heidenhain编码器。它有一个故障排除,检测机械松动,实际上这是任何必须满足功能安全标准的编码器的先决条件。这对注定正在国际销售的机器尤其重要。您还在这里看到标题下面,四个系列图像,四张图像或系列。

这些只是不同的选项,来自BEI的细节。我们刚刚有一个视频在这个范围的测试选项,所以你有坚实的,通过,盲轴,以及一些编码器集成他们自己的耦合。

就像在这里的一边,直接到这个二维码,我们的赞助商,EPC,有一篇非常棒的文章是关于选择有通孔中心或盲孔中心的编码器。只需扫描二维码,就可以直接在线浏览到那篇技术文章的PDF文档。

另一种选择是模块化编码器。这些是特别重要的设置,只是需要一个增量反馈,所以[如果特别是00:09:36]你没有自己的轴承,但不能直接到电机。另一个例子就在中间。你看到有人用手指安装。这是一个磁力联轴器,基本上一个5 × 3/8英寸直径的轴通过一个三孔编码器。另一端有一个磁铁,它用这个磁铁固定在机械轴上。这对于临时或永久都很好,但是[不可加工的fc 00:10:11]那是[听不清00:10:15]的耦合选项。

现在,让我们考虑一些消费级设计以及工业设置的例子。每一个都有多个物理排列。如我们所知,电机反馈是,到目前为止,转子编码器最常见的用途。这里编码器安装到轴或轨道转速通过一些机械连接。

第一张图片,在我们看到一个例子从达夫诺顿编码器跟踪齿轮电机驱动螺旋千斤顶的位置[听不清00:10:51]真正的汽车,让一个控制器同步多个插孔,这样整个机器可以提高真正的汽车安全没有任何倾斜多达80吨。

中间的例子,这是一个旋转编码器,可以承受几种不同的极端条件,高温冲刷下的IP67外壳。我们有,在右边,一个定制的真正的电路板编码器。这是一个轴在机器上定位瓶子之前的标签应用。

在它下面,从左到右,我们从一个消费级机器人步进电机编码器到一个廉价的光学增量编码器,用于大批量OEM设计。在这里,请注意,一些行业从光学编码器转向磁性编码器意味着缩小编码器的尺寸,这意味着编码器与更广泛的电机阵列相比。特别是医疗设备,受益于这些日益紧凑的编码器。

在右下角,你看到的是另一个极端。这是一款全工业磁性编码器,可以在石油和天然气建筑和[风雨00:12:14]设计中拆分安装在大型旋转轴上。

在此之间,应用实例,检查所有需要反馈的[fc 00:12:21]在这个web张紧应用程序。在这里,编码器不是在电机,但张紧臂滚轮,让主控制器保持稳定的卷筒纸张力。切割到长度工作,配准标记定时,支撑止动测量,以及输送。这些都是其他的编码器应用程序。对于后者,编码器附加电机或中间轴。编码器是特别重要的工厂需要协调多个传送带。

在继续前进之前的幻灯片上的最后一个注意事项。如果我们认为左下方的图片,这是来自[00:13:00]的机器人学。这是轴上跑步电机的轴更新。在传统的设置或更老的方法中,旧的设计,工程师只能包括大于[扭矩00:13:15] [听不清00:13:15]的步进电机,以防止停滞不前。随着需要增加的机器更小,更便宜,这不再好了。现在,很多步进电机都配有编码器反馈,您可以注意到它。电机耦合也有点有趣。

直接更换怎么样?这也越来越普遍。举个例子,制造商[听不清00:13:42]正在尝试为终端用户进行云配置。基本上,通过这个系统,用户可以用手持工具更新设备软件来修改编码器参数,然后将配置数据上传到在线数据库。然后,如果需要更换,这意味着[听不清00:14:04]只需要那些记录在手,以提供一个现成的编码器版本。

你们在这张幻灯片上看到的是EPC的编码器阵列。这些都是基于交叉引用和改进数千个国内外编码器的产品。这只是一个小样本,说明即使是现成的编码器也可以定制。很多时候,这些都比从OEM购买便宜。这两个例子,我认为,也说明了一个制造顺序的概念是如何改变的,甚至是运动部件的供应方式。

让我们简单谈谈控制电子和编码器信号。接受编码器反馈的控制器将指示可接受的信号类型。这可能是一个小小的回顾,但增量编码器产生单通道,双通道,或正交输出。下标加求积输出是另一种选择。正如我们将要介绍的,一些这样的编码器有更多的电机换向通道,以取代与直流电机配对时不太准确的霍尔效应传感器。

此外,诸如插值之类的控制方案可以提高编码器系统的整体分辨率,只需[考虑00:15:31]一个具有正交输出的光学编码器。在这里,它是如何工作的,一个插值电路将物体的正弦波输出分成多个方波的过渡位置。然后输出,结果的分辨率增加了20倍或更多。

请注意,编码器和设计是由永磁驱动的。马达曾经几乎被用作位置和速度反馈,但正如我只是暗示的,换向编码器现在也很常见。典型的设置有正交信号的输出,列出索引,但这些编码器也有三个换向相位通道输出。无论[ASIC 00:16:21]子驱动在中心插图中还是正弦驱动,这里的编码器保持输入的每个相位与电机对应的反电动势[转矩00:16:32]功能相协调,这消除了位置误差和与不可避免的相位精度相关的任何其他误差。

还有一件事。请检查右下角的集成电机。这是一个Dunkermotoren无刷直流电机。我认为,这代表了集成电机的更大趋势,因为它已经集成了控制电子和动力阶段电子。这些实际上使外部电源不必要,但它也包含任意数量的兼容编码器之一,这些预先设计,以兼容电机的控制及其物理几何形状。

使用编码器的工程师还必须解决哪些问题?测量、分辨率和信号处理的一些技术能力和模式是什么?几乎每个市场的设计都在变化,许多设计要求更高的分辨率和精度,即使是较小的编码器。在医疗、纺织和轻工自动化领域尤其如此。

请记住,对于旋转编码器作为测量设备,分辨率确实是一个核心参数。它的角度单位,比如度,弧度,或者每转磅数,每转脉冲数或PPR,有时也可以用二进制表示每转的步数。例如,您可能有一个16位编码器,每次旋转有2的16次计数。

只是为了在滑块上调用一些这些编码器,你在那里看到的磁轮。我们有,它基本上是AS5311。这只是AustriamicRosystems编码器轮。该一个是在正交输出上输出4096脉冲。左侧的那个是西门子编码器的EPC更换。可以用1024或2048CPR订购。就像提醒一样,CPR是每次革命的循环,实际上是一个解决方案的表达,[不趣的00:18:56]。

功能框图您可以看到[被动00:19:02]错误,这是一篇文章,设计世界在编码器分辨率的重要性上进行了几年,以及精心设计的插值算法。插值中的任何错误,我会在一瞬间覆盖一点,可以以缓慢和快速的速度显示。

本文,如果您想找到它,它会详细介绍一个高度动态的伺服应用程序数据精密加工,它将在DesignWorldonline.com。基本上,动力传动系统的顺应性以及编码器位置误差和插值误差都可以在这种应用中引起[听不清00:19:49] [表面00:19:50]的波长标记。

下一张幻灯片中,我们将介绍使用编码器时对信号退化的物理预防。在许多设计中,自动增益控制或AGC的功能以及信号处理和控制集成是必不可少的。在编码器信号处理过程中,滤波器分析每个周期并去除噪声,拒绝任何[不平衡信号状态00:20:17],然后控制以校正的频率和形式重建核心信号。

AGC是一种闭环反馈电路,利用平均或峰值输出来动态调整增益,并在任何测量变化的情况下保持输出幅度。噪音抗扰性,如何获得它,编码器[通常安装00:20:42]的电机,更不用说相关的驱动器、交流电源和附近的继电器,所有这些都降低了编码器的电信号。

问题呈现出症状范围从简单[MISSTEPS到期00:20:54]总计[服务器00:20:55]失败。工程师可以通过减轻通过空气传播的所有辐射噪声的影响来防止这个问题。也许更重要的是,还可以减轻通过地面环,电源或其他连接设备的编码器电缆行驶的传导噪声的效果。

首先,将电源线和信号线分开布线,同时指定绞合和屏蔽的信号线,并将其与所有其他线路保持至少一英尺的距离。幻灯片上的二维码,是我们2014年做的很棒的东西,所有的问题,[驱动00:21:34],成本,以及帮助解决这些问题的电缆类型。

从作者那里和其他人的一个关键组件,使用微分[输出00:21:42]与扭曲和屏蔽电缆。赠送的信号可以减少常见的噪音和失真。另一个保持编码器单片安全的最佳实践:保持从编码器到控制器的电缆连续性,尽可能减少切片和连接。还要确保所有电机和驱动器都正确接地。

谈到编码器输出,在挑选通道[帐户00:22:09]对于编码器后,工程师最修复电源输出类型。再次,我们的赞助商在此处占据了一个未突出的插头,实际上有一个令人敬畏的PDF形式的白皮书图书馆[诚实主题00:22:19],只是转到ercoders.com。其中一篇论文概述了编码器输出选项如何包括开放收集器NPN,上拉,推挽或PP甚至HTL和差分线驱动器输出。

正如我们前面提到的,差分的优势在于它每个通道有两个连接,所以它让后退的控制器筛选掉噪声。今天,大多数带有推挽或RS22 GPL alpha驱动器的增量编码器已经取代了包括电压输出模拟在内的较老的传统设置。需要注意的是:对于更复杂的运动控制应用,如多台机器的大计划安装,工业以太网提供了宝贵的优势。显然,其中之一是与企业级功能网络的能力,但较小的独立机器,他们仍然可以使用现场总线或点对点布线,SSI,位并行或甚至模拟信号。

与具有传统连接的增量式编码器相比,现场总线网络在其最初制造的[法定的]自动化方面表现突出,包括一些机械,如传送带、移动设备和太阳能电池板。这些网络的总线拓扑简化了布线,最初还支持诊断。

所有行业中的大多数编码器数量正在增加。这意味着机器正在使用它们以更加灵活并且更可靠。这里,编码器上的预防性维护功能可以改善警告和错误输出。

例如,Lina和Linda,他们有一个先进的诊断系统或ADS。ADS的在线版本是公司的诊断工具,支持基于条件的维护,基本上分析旋转[00:24:29]编码器条件。然后它会警告任何即将发生的故障,这在大型复杂机械中特别有用。

在这个行业4.0的新时代,这样的反馈,包括其他信息,非常有用。毫无疑问,预防性维护和物联网趋势尤其基于以太网刺激更多网络。

在我之前提到的趋势中,我们的很多消息来源都知道,特别是在大规模工业自动化中,各种形式的工业以太网的使用趋势,包括以太网/IP和EtherCAT。这为嵌入式和分布式智能提供了更多的空间,包括在工厂车间的设备中进行状态监控。有了这么多可用的数据,编码器制造商正在添加更多的功能,以更好地利用所有这些信息。

现在,我将困难从编码器产品公司转向史蒂夫倾纹。再次,史蒂夫是那里的业务发展经理。他现在将为我们提供何时指定磁编码器模块的摘要。史蒂夫,地板是你的。
史蒂夫·Dilts:
谢谢,丽莎。我很欣赏到需要指定和购买编码器的公司提供许多选项和选择的概述。当然,他们曾经感激有机会通过这款网络研讨会与您的观众一起分享一些信息。我们将立即查看一个特定的编码器规范选择。

在我开始之前,先说说你刚才提到的关于增加自动化的内容。我们当地的一家出版物今天[00:26:35]写了这篇文章强调了爱达荷州北部的木材工业。指出,尽管我们可能有四分之一的我们使用的木材加工厂,20年前,更少的多的人工作在几个工厂和我们加工和生产更多的产品比我们今天20、25年前。所有这些都是通过增加自动化的使用和应用而实现的。

正如你所指出的,很多自动化都需要传感器。在许多情况下,选择的传感器是编码器,更具体的和我们今天讨论的相关的,旋转编码器。正如你在这里展示的,有很多选择,很多不同的,在机械,电子,信号处理,输出类型等等方面。我们将在这里放大这些选择中的几个,并解决这个问题:什么时候应该指定一个磁编码器模块?

在回答这个问题之前,当然,我们要先定义我们的术语。我们真正关注的是一些机械和电子特征。在你左边的插图中,你看到的是我们所说的方位编码器。有数百万个这样的地方在运作。将来还会有更多。它们是产生旋转反馈的非常坚实和稳定的平台。

在图片的底部,你可以看到房屋。这个外壳组件有轴承,携带轴。在轴上,当然,这是光学旋转编码器,增量式编码器,我们有一个编码盘,一个光源,还有接收光信号并产生输出电流的光电探测器这些都被转换成方波形式的数字输出。

因为所有这些零件和部件都需要适当地组装和排列,这是一个伟大的产品,一个伟大的基线模型,一个提供旋转反馈的格式。右边是我们所说的模块化或模块式编码器,所有那些机械特征,在轴承方面,都被这个设计消除了。我们所有的电子设备都在模块化的外壳里。

这个特殊的单元是一个磁模块相对于一个光学编码器,轴承编码器。快速浏览一下这里所涉及的技术就像我提到的,光学编码器将会有一个磁盘,在聚酯薄膜或玻璃表面印刷或蚀刻。有时我们甚至有机械金属盘,在它们上面有槽,但我们今天在市场上看到的大多数是玻璃或薄膜或塑料类型的盘。[非常00:30:22]被证明是电子电路板中心的技术,已经存在了很长时间,而且在提供卓越反馈方面有着伟大的历史。

向右,我们具有一个简单的磁传感器,磁传感器具有单极[成对00:30:41],其中磁体靠近霍尔效应传感器。如您所见,通过查看磁解决方案,可以大大减少组件计数。这对某些恶劣条件的可靠性和可操作性有一些因素,这也具有含义,而且是一些因素,这是我们在这里的某些恶劣条件下的可靠性和可操作性。

我们正在研究的是为什么选择模块化系统与轴承编码器?为什么选择磁感测解决方案与光学?有些因素在帮助你做出那个选择?

我们想问的一件事是,我们在讨论,你是否需要,编码器组件中的轴承。问题是:在您的应用程序中是否存在影响这些轴承和编码器中的磁盘的运行寿命的因素。

即使你不是编码器专家,也可以看到这些照片,然后说这个应用程序出现了严重的错误。在那里的左边,我们有一个轮毂轴永久编码器轴承卡住了,有一些不利的影响在编码器内部。在右边,这是一个磁盘崩溃的例子,轴承失效,编码器轴移动超过它的限制。这个玻璃盘坏了,你的编码器就不能用了。

是否有可能避免使用轴承的情况?这些都是做出选择时需要考虑和评估的因素。径向和轴向载荷是否过大?这是一个5到40磅,是我们看到的一个典型的增量编码器范围特别是轴编码器。解决这个问题的方法是,我们扩大了这些轴承载荷的范围,所以我们制造的编码器可以达到80,90,甚至100磅的轴承承重能力。

当您开始查看这些类型的负载时,您现在最终结束了一个非常大的编码器,因此您必须询问您对所有这些质量都有空间的另一个后续问题。轴承负载,您是否在编码器上的负载[self 00:33:39]或那个编码器范围的上限的情况有极端的休克和振动因素吗?我们在这里看到了,我只是在编码器上看到了一种典型的射击范围,温度超出了减去20到负80.很多编码器,我们可以扩展该范围。

实际上,就轴承而言,这些温度对轴承内部的润滑剂会产生什么影响,如果温度过高或过低[00:34:15],就会导致轴承过早磨损和失效。最坏的情况是,你在寒冷的北方的冰站斑马的某个地方安装了一个编码器,它在那里一待就是几个月,一动不动。然后有人打开开关,它有一个线轴在一个心跳高达3600转如果润滑剂不适合那个温度的情况下,那些轴承会发生什么。这是一个极端的例子,但它说明了这一点。

此外,污染物可能超出密封和工作的方式进入轴承,当然,可以导致轴承过早失效。我们有时会看到细砂砾和颗粒,在内部和本身,密封可能会把它们挡在外面但是如果有任何水分积累,所以有颗粒进入密封轴的界面,我们可以看到它们在里面工作并且超时工作到轴承。同样,这些因素可能会让你考虑一个不需要轴承的解决方案,一个高速应用程序上面。

大多数轴承编码器额定在6到10,000 rpm之间,我们看到一些上升到12,000 rpm。你得到的远不止这些。你真的去快的爱[轴承,因为他们是00:35:51]典型应用于旋转编码器。在很多时候,编码器的速度限制是由轴承额定值来定义的。同样,如果我们可以消除这个因素,您可以提高到更高的速度,可能是20,000 rpm,这是您的应用程序需要的。有一些解决方案,我们会马上看一下,你会在这些类型的应用程序中工作得很好,高速应用程序。

然后,再次,肯定不是最关键的因素,而是一个重要且越来越重要的因素,这是成本。直观地,您可以看看这两种产品,并猜测,在与壳体,轴承,轴和所有那些中均匀的组件的组件(轴承轴和所有)的组件而言事情,与左侧的模块样式相比。同样,这些模块型编码器通常比完整的工业轴承编码器定价。这是一个考虑因素到位。

此外,是否存在空间限制会倾向于更紧凑的解决方案?丽莎,你之前提到过一个更小的编码器。这当然是我们作为一个制造商所看到的,仅仅是由于传感器和旋转传感器以及不同应用的增加使用。医疗是你提到的一个,只是更紧凑的足迹需要移除大部分轴承和外壳,所以你可以有一个更紧凑的解决方案。

很多时候,不管你喜不喜欢,我们发现编码器是设计工程师事后才想到的。他们专注于许多其他动力部件。他们回到结尾说:“哦,是的。他们需要一个编码器。”通常你会发现没有多少剩余的空间。无论如何,模块型编码器,你是否提供了一些节省空间的优势,如图所示?

是否存在污染物,不仅影响轴承,而且还会影响光学传感器正常工作的能力?在左边,你可以看到一些进入的[微粒和00:38:27]解决方案,这对任何编码器都是一个挑战,尤其是光学解决方案。我们可能很难从通过编码器中堆积的碎片的光中获得信号或产生信号。

在右边,这是高压冲洗的例子,IP额数高达IP69K,处理高压蒸汽式清洗。这张照片中的例子是在我们生产的模块式编码器上进行的1500 psi的延长冲洗测试。这是在这个应用程序中可以看到的一些极端情况的一个例子。污染物,固体,液体,压力,所有这些都可以让你得出一个结论,也许是一个模块编码器类型的解决方案。

另一个问题:是否存在传感器的风险,由于传感器到磁盘气隙,磁盘崩溃。我提到了这一点,这与震动和振动再次以及佩戴在载体轴上的轴承或也许在编码器上或者甚至在电机上或者编码器骑行的一些其他装置。

磁盘和传感器之间的临界间隙就是我们在这里讨论的。很多光学编码器,它可以是[如10 00:40:04]显示2到4/1000英寸。当编码器转动时,如果有一些冲击导致磁盘或轴偏转,磁盘就会接触到传感器,现在你就有了一个无功能的编码器。这些规格通常不会由编码器制造商公布或公开,但如果有压力,制造商可能会解决并与你分享。

实际上,问题是回去看看冲击和负载因素在轴上,你要监测它和它的潜力。它的震动和振动规格是高端的,并且使用了光学编码器。在某些情况下,您可能会因此而处于风险之中,这也是规范过程中需要思考的一点。

一些磁解决方案是非常宽容的宽阔的空气间隙之间的传感器和旋转的轴,也校准这个传感器与轴作为考虑的东西。再一次,磁接触的解决方案,就像我们马上要在这里展示的,我们在这张幻灯片上展示的,我们克服对齐问题的方法。

仅仅比较我们的两种解决方案,光学轴承编码器一般可以提供非常高的精度,高分辨率。我们的编码器每转可以产生3万或更多的周期,用正交计数,每转可以产生12万个脉冲。我们的编码器在精度上是弧分的分数。它们能承受强磁场。同样的,在这个领域有很多这样的人,他们肯定有自己的位置。

磁性模块,耐受性的耐受性,容忍高冲击和振动,再次借助于磁感测,在传感器和磁铁之间的任何灰尘和碎片都不会与LED和磁力相同的不利影响。光电传感器和光学编码器。它们可以容忍高冲击和振动,紧凑,适用于高速应用和较低成本。这些因素是重量,即在摘要中,在看光学轴承式编码器与磁模块上时。

这是我们30米的型号,最近发布到市场。这是一个30毫米直径的模块,具有所有电子设备和传感器,注射成型壳体,整个固定传感器,带有轴端磁铁的全部旋转分辨率高达1024个循环,可选的IP69案例密封,用于洗涤[责任00:43:30]应用程序如前所述。这是M12连接器选项。

在这里,我们有几个不同的连接器选项。这里有一个安装在博丁齿轮电机的例子。再次,伟大的那种类型的伺服步进电机反馈,一些典型的应用,这些类型的编码器,伺服,步进电机,反馈,如前所述,移动设备转向,速度传感,木材加工设备,工作室照明,舞台设备,像旋转阀定位,监控,和控制;非工业应用的太阳能电池板。

我们已经见过像自动售货机,机器人,还有另一个我们可能会应用这样的编码器的应用,所以你在这些模块风格的编码器中发现的机电特性提供了广泛的可能性。

再次谢谢你,丽莎。我们感谢,也感谢Design World的团队,让我们有机会在这里与您一起回顾这些信息。接下来,我将把它交给设计世界团队。
丽莎Eitel:
谢谢你!非常感谢你,史蒂夫。这是奇妙的。我们手头有一些问题。让我们进入一点Q和a。第一个问题,其中一些可能更适合后续的讨论但我还是要给你们展示一下在聚脂薄膜和金属之间或者其他材料之间,用于轮子,用于光学编码器。
史蒂夫·Dilts:
谢谢,丽莎。这是个好问题。可能是最重要的两个因素,我猜,它们是环境因素。一个人将是我们谈论的休克负荷水平,并达到玻璃磁盘解决方案的倾斜。另一方面,如果您在高温环境中运行,请达到100摄氏度,您将远离塑料或勿形型磁盘,因为它在暴露于那些更高的温度时易于变形。
丽莎Eitel:
太好了。什么是高精度?我知道一般应用和精确含义的一些定性参考,一些定量的参考。
史蒂夫·Dilts:
是的。这是那些问题之一,如什么标准编码器。在一般意义上很难说。对于大多数电动机反馈,我们看到1024,2048CPR,截止点为大量的矢量型电动机型应用,伺服电机,课程可以高达4096。

我们见过旋转编码器,就像我之前提到的,我们[提供00:47:13]每转超过30,000次。一些制造商的售价高达65,000英镑。这是分辨率,不等于精度;精度是指编码器信号在旋转时的参考点与理想脉冲的匹配度有多接近,所以精度和分辨率是两个不同的问题。我想分辨率是指你希望如何精确地控制动作,从一步到下一步的重复性。

它真的是一个问题的特定需求是什么,应用程序是我们在尝试为客户回答这个问题时始终开始的地方。
丽莎Eitel:
太好了。知道了。您是否有任何关于从物理安装角度安装编码器的拇指规则?
史蒂夫·Dilts:
是的。我们说的是旋转编码器和旋转反馈。我们的建议是,如果你在监测一个轴,你想知道轴的速度和方向,然后把编码器直接连接到轴上,三个孔或者联轴器。有时仅仅应用程序的物理约束不允许这样做。我们会说,在编码器和轴之间有一些机械连接或者你要监控的设备。

另一种类型的反馈是使用旋转编码器的线性位移和线性测量。对于旋转编码器,很多时候我们把一个测量轮放在轴编码器上,我们可能会测量像传送带转动时的东西。在这种情况下,因为我们真正想要测量的是实际的输送带本身的行程,我们会建议让我们在输送带表面放一个轮子,你想要测量和监测,并使用那种方法。我想经验法则会和你想测量的运动直接联系起来就是我们如何引导。这是我们向客户推荐的。
史蒂夫·Dilts:
太好了。看来我们没时间了。我们的网络研讨会到此结束。各位参会者,如果您碰巧想到了更多的问题,请发给我们。再次感谢编码器产品公司成为我们的赞助商。还有,谢谢你,史蒂夫,谢谢你的深入研究。与会者请注意,本次网络研讨会的点播版本将在网上提供,我将确保在你们看到的这个URL中显示出来。非常感谢您抽出时间[00:50:50]。
丽莎Eitel:
谢谢,丽莎。很高兴今天能参加这个项目。

运动控制技巧


了下:运动控制技巧那编码器•光学那编码器(旋转)+分解器
标记:Encoder Products.

相关文章阅读更多>

更新的MEPS:针对电机和驱动器的法规(EU) 2019/1781将于2021年7月生效
Smalley释放Revolox自锁固定环
压电马达用于纳米计量应用,具有纳米精度
来自orbex的无刷直流平电机的新系列

运动设计指南

“运动

不可或缺报名

运动控制课堂

设计世界数码版

覆盖

浏览最新一期设计世界和背面问题在一个容易使用高质量的格式。剪辑,分享和下载与领先的设计工程杂志今天。

EDABoard电子论坛

顶级全球问题解决EE论坛涵盖微控制器,DSP,网络,模拟和数字设计,RF,电源电子,PCB路由等等

EDABoard:电子论坛

赞助内容

  • 超宽带:在您开始之前考虑的因素
  • 不锈钢,碳钢或玻璃纤维?如何确定应用程序的理想外壳材料
  • 评估和设计多链式输送机样式及解决方案的产品处理挑战
  • 使用超宽带的创造方式以及您需要知道的方法即可开始
  • Helukabel PVC控制和电机电缆接受Ecolab认证
  • 电子阀技术

设计世界播客

2021年8月1日
航空航天和汽车增材制造的趋势
看到更多>
工程交易

工程交流是一个面向工程师的全球教育网络社区。

联系、分享、学习就在今天

微博通过@DesignWorld
设计世界
  • 广告
  • 关于我们
  • 联系
  • 管理您的设计世界订阅
  • 订阅
  • 设计世界数字网络
  • 工程白皮书
  • 飞跃奖

Copyright©2021 WTWH Media LLC. All Rights Reserved。除非事先得到WTWH媒体的书面许可,否则不得复制、分发、传送、缓存或以其他方式使用本网站内容
隐私政策|广告|关于我们

搜索设计世界

  • 家
  • 文章
    • 3 d CAD
    • 电子•电
    • 紧固和连接
    • 工厂自动化
    • 线性运动
    • 运动控制
    • 测试和测量
    • 传感器
  • 3 d CAD模型
    • PARTsolutions
    • TraceParts
  • 领导
    • 2020年获奖者
    • 2019年获奖者
    • 飞跃奖
  • 资源
    • 订阅
    • 数字问题
      • EE世界数字问题
    • 设计工程的未来
    • 飞跃奖
    • MC²运动控制教室
    • 运动设计指南库
    • 播客
    • 供应商
    • 在线研讨会
  • 女性在工程
  • 电子书/技术提示
  • 视频
  • 新冠肺炎
我们使用cookie来个性化内容和广告,提供社交媒体功能,并分析我们的流量。我们还与我们的社交媒体、广告和分析合作伙伴分享您使用我们网站的信息,这些合作伙伴可能会将您使用我们网站的信息与您提供给他们的或他们从您使用他们的服务中收集的其他信息相结合。如果您继续使用本网站,您即同意我们的cookies。 行没有阅读更多